This article presents a method for experimental research of abrasive wear of surfacing layers. wear, wear resistance, welding, surfacing. Като основен

Препис

1 This article presents a method for experimental research of abrasive wear of surfacing layers. wear, wear resistance, welding, surfacing. Като основен фактор за дълготрайността и надеждността на машинните елементи е тяхната износоустойчивост. Повишаване на износоустойчивостта води до увеличаване и времето на експлоатация на детайлите, работещи в среда на чисто абразивно, както и в среда на хидроабразивни смеси (дълбачните инструменти използвани за драгиращи операции под вода). Наваряването на ите се прилага за възстановяване на първоначалните размери на износени детайли и за създаване на повърхностен слой със специални свойства. Наваряването е един от методите за възстановяване на износени детайли или метод чрез който се нанасят покрития с различни свойства от тези на основния материал. При наваръчните работи е необходимо да се получи минимално разтопяване на основния и минимално размесване между основния и наварения, за да се запазят механичните свойства на наварения слой. Наварения трябва да бъде здраво съединен с основния и не трябва да съдържа шлакови включвания, шупли, пукнатини, газови включвания и др. Проведено е изследване на параметрите на на стомани с различна твърдост и режим на термообработка. Изпитанията на износоустойчивост са проведени върху разработен лабораторен стенд за изпитване на износоустойчивост на ни образци, с плоски и цилиндрични повърхнини, който е с възможност за промяна условията на триене. Целта на настоящата разработка е да се определи абразивното на наварени слоеве с електроди за наваряване E DUR и електроди от серията ABRADUR - (Есеница-Словения). В таблица 1 са посочени химическия състав на електродите за наваряване E DUR и електроди от серията ABRADUR. В резултат на направен литературен обзор, за лабораторно определяне на абразивната износоустойчивост е избран метод разработен в Техническия университет в гр. Варна в катедра "Материалознание и технология на материалите". Чрез този метод са определени механичните характеристики на наварени слоеве и са получени експерименталните резултати. Провеждане на експеримента: Опитните образци са изработени от стомана с размери 20x20x20 mm. Наварени са с електроди ABRADUR 54; ABRADUR 60; ABRADUR 66, като е избран вариант на наваряване с два слоя. Наваряването е осъществено с източник на ток тип Arc 251i на фирма EAB. Избран е план за провеждане на експеримента, показан в таблица 2. Марка на електрода Съдържание на химични елементи в % С i Сг Nb Mo W V Сr екв. Ni екв. Таблица 1 Примерна твърдост, HRC 1 ABRADUR54 0,5 1,7 9, , ABRADUR58 3,2-32, ,00 3, E DUR600 0,5-8, , ABRADUR64 6,0-26,0 7, , ABRADUR65 4,3-9,5-2, , ABRADUR66 6,0-22,0 6,0 6,0 2,0 1,

2 опит Х1 - твърдост на наварения Х2 - бр. на слоевете наварен Нива на вариране Х1 - твърдост на наварения Таблица 2 у - Х2 - бр. на слоевете наварен Основно ниво (0) 60 2 Горно ниво (+1) 66 3 Долно ниво (-1) 54 1 Таблица 3 Променливите величини са: Х1 - твърдост на наварения ; Х2 - брой на слоевете наварен ; а у - определено по гравиметричен метод. Нивата на вариране са показани в таблица 3. За определяне на характеристиките на то са използвани следните формули: Масовото се определя от зависимостта: = m - m, g (1) където: m - масата на образеца преди изпитването; m - масата на образеца след изпитване; Интензивността на е определена от зависимоста:,g / m, (2) където е изминатия път. Износоустойчивостта представлява реципрочна стойност на интензивността на : С помощта на аналитична везна - KERN AB- N_ABJ-NM (Фиг. 1) се определя масата на подготвените, маркирани и наварени образци преди и след експеримента. Характеристиките на везната са: максимално тегло G max =120 g, минимално тегло G min =10 mg; верификационна стойност e - 1 mg; точност на везната d = 0,0001 g. Фиг Аналитична везна При експерименталното изследване, като абразив са KERN AB-N_ABJ-NM използвани: - 50% кварцов пясък с едрина на зърното F-120 и 50% глина; - 50% силициев карбид 2С -120-F-120 и 50% масло. Определянето на то на наварените слоеве се извършва на лабораторен стенд показан на фиг i (3) Фиг.2. Стенд за изпитване на износоустойчивост Фиг. 2. Стенд за изпитване на износоустойчивост 1 - двигател редуктор; 2 - абразив; 3 - сменяемо контратяло; 4 - сменяем образец; 5 - лостов механизъм; 6 - тежести; 7 - честотен преобразувател 44

3 Изследваният образец се монтира неподвижно на лостов механизъм, който го притиска към контратялото със сила 10 N. Чрез честотен преобразувател се регулират оборотите на контратялото (114 min-1). Диаметъра на контратялото е Ф=120 mm и при тези обороти образеца изминава за 1 min изминава 43 m, а за 5 min 215 m. Всички образци са изпитани при еднакви условия: време на изпитване t = 25 min; изминат път = 1075 m. При проведените изследвания на първите три образеца с контратяло от текстолит и абразив от кварцов пясък и глина в съотношение 1:1 са на лице следните резултати: елктрод ABRADUR 54 елктрод ABRADUR 60 елктрод ABRADUR 66 94,307 97,479 92,560 94, , , , , , , , , , , , , , , Характеристики на то = m - m g Характеристики на то Характеристики на то Таблица 4 = m - m 0,051 g = m - m g Е-5 g/m 1 i ,74419E-5 g/m 1 i 21078,43 l,6744 Е-5 g/m 1 i 59722,22 За следващите три образеца с контратяло от текстолит и абразив от силициев карбит и масло отново в съотношение 1:1 са на лице следните резултати: елктрод ABRADUR 54 елктрод ABRADUR 60 елктрод ABRADUR 66 92,608 90,656 96,283 92, , , , , , , , , , , , , , , = m - m g Е-4, g/m = m - m g E-5 g/m = m - m g Таблица E-5 g/m 1 i i i

4 Определянето на износоустойчивостта в зависимост от масовото е показано в таблица 6 и фиг. 3. Таблица 6 на Интензивност на Масово оразеца износоустойчивост Е E , l,67442 Е , Е E E Фиг.3 Зависимост на Фиг. 3. Зависимост на износоустойчивостта от масовото В таблица 7 и на фиг. 4 са дадени данните за масовото в зависимост от времето и тяхната графика. Таблица 7 на обр Фиг. 4. Зависимост на то на образците от времето 46

5 След направените изследвания и анализа на получените резултати са изведени следните изводи: 1. Тествана е методика за определяне на абразивната износоустойчивост на наварени слоеве; 2. Използвания лабораторен стенд за определяне на износоустойчивостта работи нормално и получените резултати са с добра повторяемост; 3. При работа с електроди ABRADUR най-добра износоустойчивост се получава при двуслойно наваряване с електрод ABRADUR 66; 4. Най-силно влияние върху увеличаването на съпротивлението срещу абразивно оказва химическия състав на наварения. При по-голям процент на легиращи елементи, износоустойчивостта се увеличава. 1. Дишлиев, Ст., Методика за експериментално изследване на износоустойчивостта на тънки твърди износоустойчиви покрития, XXII МНТК "АДП-2013". 2. Кандева, М. К., Цикъл лекции по инженерна трибология за докторанти, 2011, Проект. 3. Стойчева, К., Абразивно на елементите от минната механизация, ГОДИШНИК на Минно-геоложкия университет "Св. Иван Рилски", том 56, Използване на нано- и мултидисперсни прахове при ВИГ наваряване на износоустойчиви слоеве. 47